火炮后坐阻力控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

郭保全，黃 通，武憲威，張世全，潘玉田

(1.中北大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，山西 太原 030051；2. 中北大學(xué) 軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院，山西 太原 030051；3.西北機(jī)電工程研究所，陜西 咸陽(yáng) 712099)

為了適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需求，協(xié)調(diào)火炮威力與機(jī)動(dòng)性之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代火炮高威力、高機(jī)動(dòng)的發(fā)展，火炮后坐阻力控制技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注[1]。

傳統(tǒng)火炮主要是依靠預(yù)先設(shè)計(jì)的制退機(jī)流液孔面積變化規(guī)律來(lái)獲得預(yù)期的后坐阻力。但由于存在理論假設(shè)的近似性，以及制造裝配誤差的不確定性，使得實(shí)際射擊過(guò)程中的后坐阻力達(dá)不到理想后坐阻力曲線(xiàn)的“平臺(tái)效應(yīng)”，在后坐初期和末期出現(xiàn)比理論計(jì)算值高的阻力峰值的“馬鞍形現(xiàn)象”。這一現(xiàn)象影響了火炮后坐的穩(wěn)定性，在對(duì)炮架強(qiáng)度提出更高要求的同時(shí)，也制約了火炮輕量化等其他技術(shù)性能的進(jìn)一步提高。

針對(duì)后坐阻力對(duì)火炮系統(tǒng)的重要影響，相關(guān)研究學(xué)者從不同角度出發(fā)，提出了多種技術(shù)方案，但大體上分為兩種，即減后坐技術(shù)和后坐阻力控制技術(shù)。減后坐技術(shù)從后坐阻力產(chǎn)生的根源出發(fā)，利用噴管氣流反推等技術(shù)方案，減弱了作用于架體上的后坐沖量，使得后坐阻力峰值減小[2]。采用減后坐技術(shù)的技術(shù)方案主要包括無(wú)后坐力炮、前沖炮、膨脹波火炮以及采用高效率炮口制退機(jī)等方案。與后坐阻力控制技術(shù)相比，減后坐技術(shù)具有可靠性高、便于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，但由于減后坐技術(shù)方案大多采用內(nèi)能源氣流反推分擔(dān)了部分后坐沖量，因此造成了射擊能源的浪費(fèi)，也使得火炮射擊特征較大，對(duì)火炮戰(zhàn)場(chǎng)生存造成了一定影響。后坐阻力控制技術(shù)則是從火炮射擊的平穩(wěn)性出發(fā)，利用先進(jìn)的電子控制技術(shù)對(duì)實(shí)際運(yùn)行的后坐阻力進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)償，減小后坐阻力峰值，使后坐阻力曲線(xiàn)趨于平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)后坐阻力的實(shí)時(shí)控制。

按照控制作用原理的不同，火炮后坐阻力控制技術(shù)主要分為自適應(yīng)控制技術(shù)、電磁流變技術(shù)和電磁阻尼技術(shù)。筆者詳細(xì)分析了其運(yùn)行特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)和概括了后坐阻力控制技術(shù)的前沿問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)未來(lái)火炮后坐阻力控制技術(shù)的發(fā)展提出了建議和思考。

1 后坐阻力控制技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.1 自適應(yīng)控制技術(shù)

自適應(yīng)控制技術(shù)是根據(jù)液壓阻尼產(chǎn)生的基本原理對(duì)傳統(tǒng)液壓制退機(jī)進(jìn)行改進(jìn)的一個(gè)有效的技術(shù)途徑，主要是通過(guò)實(shí)時(shí)控制流液通道面積的變化來(lái)調(diào)節(jié)制退機(jī)活塞兩端的壓力差，進(jìn)而控制后坐阻力的變化。按照結(jié)構(gòu)的不同，通常分為制退機(jī)流液孔面積調(diào)節(jié)法和外加輔助通道調(diào)節(jié)法。制退機(jī)流液孔面積調(diào)節(jié)法是直接在制退機(jī)流液通道上設(shè)置伺服閥，對(duì)流液孔面積進(jìn)行調(diào)節(jié)；輔助通道調(diào)節(jié)法是在制退機(jī)外筒并聯(lián)一個(gè)可控的輔助通道，對(duì)流液通道面積進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)，顯然輔助通道調(diào)節(jié)法在設(shè)計(jì)制造和可靠性上均具有優(yōu)勢(shì)。

早在上個(gè)世紀(jì)60年代，國(guó)外就出現(xiàn)了利用電子控制技術(shù)對(duì)火炮反后坐裝置實(shí)施控制的設(shè)想[3]。從70年代開(kāi)始，美國(guó)就開(kāi)展了最佳后坐力控制系統(tǒng)研究(Force Optimized Recoil Control, FORC)，分別針對(duì)105 mm榴彈炮的M37式反后坐裝置、XM230鏈?zhǔn)胶娇諜C(jī)炮和GAU-13/A轉(zhuǎn)管航空機(jī)炮進(jìn)行了后坐阻力最佳控制和閉環(huán)控制的理論研究，主要集中于液壓控制層面的研究，提出了一些反饋控制器的優(yōu)化計(jì)算方法。在名為“反后坐裝置的自適應(yīng)控制”的技術(shù)研究報(bào)告中，對(duì)微機(jī)控制反后坐裝置做出了系統(tǒng)性的分析，提出了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，開(kāi)發(fā)了連續(xù)系統(tǒng)仿真語(yǔ)言程序。1985年美國(guó)又在155 mm榴彈炮的M178式反后坐裝置上進(jìn)行微機(jī)控制試驗(yàn)，驗(yàn)證自適應(yīng)控制技術(shù)研究方案的可行性。

我國(guó)在后坐阻力自適應(yīng)控制技術(shù)方面的研究開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)90年代，吳國(guó)東、于存貴等在美國(guó)105 mm榴彈炮M37式反后坐裝置研究基礎(chǔ)上開(kāi)展了我國(guó)微機(jī)控制反后坐裝置技術(shù)研究，詳細(xì)分析了該技術(shù)的工作原理，建立了平臺(tái)阻力模擬試驗(yàn)機(jī)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真分析，在時(shí)序控制試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的延時(shí)漏口開(kāi)度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)奶崆按蜷_(kāi)，這樣控制效果會(huì)更加明顯，同時(shí)模型中還存在著一些當(dāng)時(shí)沒(méi)有考慮到的問(wèn)題，如熱散失、流體的可壓縮性等。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高速流液通道進(jìn)行快速有效控制，吳國(guó)東等專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一種碗形旋轉(zhuǎn)控制閥用于微機(jī)控制反后坐裝置當(dāng)中[4]。但是基于當(dāng)時(shí)的研究條件和基礎(chǔ)技術(shù)的限制，微機(jī)控制反后坐裝置技術(shù)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和控制技術(shù)的局限，在后來(lái)的發(fā)展中走向低谷，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究人員也都逐漸轉(zhuǎn)移了研究視野，尋找新的技術(shù)途徑。近年來(lái)，隨著相關(guān)科技的進(jìn)步和完善，后坐阻力自適應(yīng)控制技術(shù)又開(kāi)始出現(xiàn)在研究學(xué)者的視野內(nèi)[5]，成為后坐阻力控制技術(shù)的一個(gè)重要的技術(shù)解決途徑。

小口徑自動(dòng)炮FORC系統(tǒng)研究按照控制能源供給的不同分為外能源式和內(nèi)能源式。外能源式FORC系統(tǒng)是由外部能源作為壓力源，通過(guò)電子控制系統(tǒng)對(duì)火炮緩沖系統(tǒng)的壓力差進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。隨著現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的發(fā)展，外能源式FORC系統(tǒng)可以快速便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)后坐阻力的有效控制，但存在體積龐大，外部能源有限等缺點(diǎn)。國(guó)外針對(duì)小口徑自動(dòng)炮FORC系統(tǒng)的研究主要集中在外能源式上。戴勁松教授及其科研團(tuán)隊(duì)在上個(gè)世紀(jì)90年代從實(shí)用的角度出發(fā)，開(kāi)始研究?jī)?nèi)能源式FORC系統(tǒng)在小口徑自動(dòng)炮上的應(yīng)用[6]，內(nèi)能源式FORC系統(tǒng)主要是基于差動(dòng)補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)液壓阻力控制。

后坐阻力自適應(yīng)控制技術(shù)自上個(gè)世紀(jì)90年代在我國(guó)研究發(fā)展以來(lái)，其初期發(fā)展速度較快，取得了一定的研究成果，但受制于當(dāng)時(shí)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的研究狀況，而一度停滯不前。從根本上講，自適應(yīng)控制技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)制退機(jī)的改進(jìn)和完善，可靠性較高，穩(wěn)定性較好，基礎(chǔ)技術(shù)成熟度和完善度較高，是實(shí)現(xiàn)后坐阻力穩(wěn)定控制最為直接的有效途徑。

1.2 磁流變技術(shù)

磁流變液體(Magnetorheological Fluids, MRF)是最早發(fā)展的智能材料，是由微米或納米級(jí)軟磁性顆粒分散在不同種類(lèi)載液中制備而成的[7]，磁流變液體在外加磁場(chǎng)的作用下可以迅速的從牛頓液體轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)固態(tài)，具有連續(xù)、可逆、便于控制、響應(yīng)快的特點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)與控制系統(tǒng)相結(jié)合，具有良好的機(jī)電耦合特性。

21世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)海陸空各軍種分別進(jìn)行了將磁流變技術(shù)應(yīng)用于火炮反后坐裝置的研究，其中，海軍設(shè)計(jì)了艦炮用磁流變反后坐裝置演示樣機(jī)并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，用以驗(yàn)證磁流變反后坐裝置對(duì)后坐阻力的控制效果，減小火炮振動(dòng)，提高射擊精度；陸軍將磁流變應(yīng)用于地炮反后坐裝置中，以此來(lái)減小火炮質(zhì)量，提高機(jī)動(dòng)性；空軍將磁流變反后坐裝置應(yīng)用于阿帕奇直升機(jī)的航炮上，提高射擊精度和毀傷概率。近年來(lái)美國(guó)陸軍正在開(kāi)發(fā)研制將磁流變反后坐裝置應(yīng)用于新型電熱炮，用以減少高能發(fā)射帶來(lái)的巨大后坐力。

國(guó)外針對(duì)磁流變反后坐裝置主要集中于控制系統(tǒng)和控制算法方面研究，其中，美國(guó)Advanced Vehicle Dynamics Laboratory的Ahmadianm等采用閉環(huán)控制器對(duì)磁流變反后坐裝置的輸出阻尼進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并將其應(yīng)用于前沖炮上，試驗(yàn)表明射擊精度得到了提高[8]。University of Maryland的Chen P C公開(kāi)了一項(xiàng)沖擊載荷作用下磁流變減振裝置以及其自適應(yīng)控制算法的專(zhuān)利[9]，Singh H J等采用非線(xiàn)性Bingham-plastic模型預(yù)測(cè)了阻尼力的大小，分析了磁流變控制技術(shù)在不同射擊條件下的響應(yīng)特性[10]。Warsaw University of Technology的Baj-kowskim M將磁流變技術(shù)應(yīng)用于7.62 mm步槍的緩沖系統(tǒng)中，獲得了較好的減振效果[11]。

我國(guó)磁流變反后坐裝置的研究開(kāi)始于21世紀(jì)初，高躍飛教授通過(guò)分析磁流變緩沖器的結(jié)構(gòu)和控制方法，論述了旁路結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器的抗沖擊特性，理論分析表明，磁流變緩沖器可以改善對(duì)沖擊載荷的緩沖特性，同時(shí)指出抗沖擊特性下的磁流變阻尼器和磁流變液體及其有關(guān)的控制系統(tǒng)和工程應(yīng)用技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究[12]。王炅教授及其科研團(tuán)隊(duì)一直致力于磁流變反后坐裝置的研究工作，為我國(guó)磁流變反后坐裝置的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)[13-15]。張莉潔博士在團(tuán)隊(duì)前期研究基礎(chǔ)上系統(tǒng)性地研究了沖擊載荷作用下磁流變阻尼器的動(dòng)態(tài)特性和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為磁流變阻尼器應(yīng)用于火炮系統(tǒng)提供了設(shè)計(jì)和試驗(yàn)依據(jù)；李趙春博士根據(jù)最優(yōu)控制思想，提出了無(wú)量綱分析的最優(yōu)控制方法和模糊補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)控制策略；歐陽(yáng)青博士針對(duì)傳統(tǒng)串聯(lián)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)磁流變阻尼器磁場(chǎng)分布單一的局限性，設(shè)計(jì)了一種多級(jí)并聯(lián)式磁流變阻尼器，將其用以實(shí)現(xiàn)火炮后坐阻力的多維靈活輸出。

楊臻等在2001年就提出了將磁流變阻尼器應(yīng)用于自動(dòng)武器緩沖系統(tǒng)中，分析了磁流變技術(shù)在自動(dòng)武器上的應(yīng)用前景[16]。韓曉明教授詳細(xì)分析了自動(dòng)武器用磁流變緩沖器的運(yùn)行特性并進(jìn)行了試驗(yàn)研究，指出了時(shí)滯問(wèn)題是制約磁流變阻尼器在自動(dòng)武器上應(yīng)用的關(guān)鍵[17]。

我國(guó)磁流變反后坐裝置研究起步與國(guó)外相當(dāng)，研究成果豐碩，但由于磁流變液體自身剪切強(qiáng)度和響應(yīng)速度的局限性，使得磁流變反后坐裝置工程化的速度逐漸減慢。如今，沖擊環(huán)境下磁流變技術(shù)已經(jīng)較為成熟，磁流變液體材料成為制約磁流變技術(shù)在火炮上應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。因此，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)以重慶大學(xué)和南京理工大學(xué)為代表的相關(guān)高校將研究重點(diǎn)放在了磁流變液體材料的研究上。

1.3 電磁阻尼技術(shù)

電磁阻尼器(Electromagnetic Damper)是基于電磁感應(yīng)(Electromagnetic Induction)原理設(shè)計(jì)的一種電磁結(jié)構(gòu)裝置，即當(dāng)導(dǎo)電材料與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在導(dǎo)電材料中產(chǎn)生感應(yīng)電流，激發(fā)出感應(yīng)磁場(chǎng)，又由楞次定律(Lenz’s law)可知，該感應(yīng)磁場(chǎng)總是阻礙著主磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)主磁場(chǎng)的制動(dòng)力。與傳統(tǒng)液壓阻尼相比，電磁阻尼由于在阻尼產(chǎn)生過(guò)程中初級(jí)和次級(jí)不發(fā)生接觸，材料磨損較小，系統(tǒng)壽命較長(zhǎng)，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在車(chē)輛懸掛，空間對(duì)接等領(lǐng)域應(yīng)用已非常廣泛。

盡管電磁阻尼技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究和發(fā)展已經(jīng)較為成熟，但是將電磁阻尼技術(shù)應(yīng)用于火炮后坐阻力控制領(lǐng)域卻是一項(xiàng)全新的研究。筆者和李子軒博士幾乎同時(shí)提出了將電磁阻尼技術(shù)應(yīng)用于火炮反后坐裝置上。李子軒博士研究了強(qiáng)沖擊載荷下永磁渦流阻尼器的阻力特性，分析了高速運(yùn)行階段去磁效應(yīng)對(duì)阻尼輸出的影響，認(rèn)為由于高速階段去磁效應(yīng)的影響造成阻尼下降，使輸出阻尼呈現(xiàn)出類(lèi)似液壓阻尼的“馬鞍形”現(xiàn)象。針對(duì)這一現(xiàn)象，李子軒博士又提出了內(nèi)筒優(yōu)化策略，將內(nèi)筒分成若干小段，通過(guò)改變內(nèi)筒直徑的變化規(guī)律，進(jìn)而調(diào)整輸出阻尼，李子軒博士的研究驗(yàn)證了電磁阻尼技術(shù)在火炮后坐阻力控制上應(yīng)用的可行性[18]。

筆者及其科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代火炮發(fā)展趨勢(shì)，提出了一種新型電磁制退機(jī)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了運(yùn)行性能分析，針對(duì)電磁阻尼輸出特點(diǎn)，聯(lián)系感應(yīng)電流對(duì)電磁阻尼的影響關(guān)系，提出了基于負(fù)載阻尼調(diào)控的電磁阻尼控制方法，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁阻尼的實(shí)時(shí)控制[19]；還根據(jù)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)模型建立沖擊載荷作用下電磁阻尼輸出模型，指出了影響電磁阻尼“恒阻尼-恒功率”輸出特性的兩個(gè)重要的臨界速度，分析了電磁制退機(jī)制退阻尼力“馬鞍形”現(xiàn)象的影響因素和消除方法，認(rèn)為電磁制退機(jī)的“馬鞍形”現(xiàn)象與傳統(tǒng)液壓制退機(jī)的“馬鞍形”現(xiàn)象是不同的，電磁制退機(jī)的“馬鞍形”現(xiàn)象是電磁阻尼的恒阻尼輸出過(guò)程中由于去磁效應(yīng)引起的“阻尼凹陷”現(xiàn)象，可以通過(guò)調(diào)整兩個(gè)臨界速度的匹配關(guān)系進(jìn)行消除。

電磁阻尼技術(shù)在火炮反后坐裝置的應(yīng)用是我國(guó)火炮領(lǐng)域發(fā)展的新技術(shù)，是我國(guó)火炮領(lǐng)域科研人員在新時(shí)期探索出來(lái)的新途徑。盡管與傳統(tǒng)粘滯阻尼相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，但仍存在著一些不小的研究挑戰(zhàn)，比如，電磁制退機(jī)存在著結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，溫升較大等問(wèn)題，成為制約其在未來(lái)應(yīng)用研究的關(guān)鍵。

2 后坐阻力控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 現(xiàn)代火炮發(fā)展對(duì)后坐阻力的新要求

現(xiàn)代火炮的研究和發(fā)展主要有兩個(gè)潮流，智能化和輕量化。其中，火炮智能化就是指在網(wǎng)絡(luò)信息、人工智能等技術(shù)的支持下，從而能動(dòng)地實(shí)現(xiàn)信息感知、行為規(guī)劃和輔助決策等系列要求?；鹋谥悄芑陌l(fā)展是應(yīng)對(duì)未來(lái)高科技戰(zhàn)爭(zhēng)，把控戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵，目前世界各軍事大國(guó)都在謀求搶占智能化火炮發(fā)展的制高點(diǎn)，但大都停留在“遙控武器”層面，還未能實(shí)現(xiàn)真正的智能化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)是火炮自動(dòng)化水平提高，對(duì)后坐阻力實(shí)施實(shí)時(shí)有效的控制，使火炮能夠快速穩(wěn)定地完成射擊運(yùn)行的各個(gè)動(dòng)作，將極大地提高火炮在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上的火力反應(yīng)能力。

高機(jī)動(dòng)、輕量化火炮是未來(lái)火炮發(fā)展，乃至未來(lái)地面武器裝備發(fā)展的必然方向，因此在滿(mǎn)足火炮威力的前提下，盡可能地減輕火炮質(zhì)量以提升其機(jī)動(dòng)能力成為了當(dāng)前火炮發(fā)展的研究熱點(diǎn)。盡管高強(qiáng)度輕質(zhì)材料在火炮輕量化設(shè)計(jì)上已經(jīng)取得了顯著成效，但造價(jià)成本較高，不利于在未來(lái)高烈度高消耗戰(zhàn)爭(zhēng)中廣泛使用，如美國(guó)的M777型榴彈炮由于大量采用鈦合金材料，使得戰(zhàn)斗全重僅為M198型榴彈炮的52.9%，成為目前世界上最輕的155 mm口徑榴彈炮，但同時(shí)造價(jià)也提高到M198型榴彈炮的1.5倍。后坐阻力過(guò)高是造成火炮大威力與高質(zhì)量矛盾的主要問(wèn)題，學(xué)者們針對(duì)輕量化火炮的研究主要還是集中在降低火炮后坐阻力方面，如美國(guó)近年推出的Hawkeye 105 mm輕型機(jī)動(dòng)式榴彈炮，該炮采用了先進(jìn)的減后坐技術(shù)，降低了近70%的后坐力，炮架質(zhì)量減去了50%，使其能夠安裝在Hummer這樣的輕型車(chē)輛上使用。

此外，隨著現(xiàn)代火炮“一炮多用”的多功能技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)，在不同射擊情況下實(shí)現(xiàn)反后坐裝置的通用化使用，是火炮多功能化發(fā)展的重要技術(shù)。傳統(tǒng)的反后坐裝置由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后不能再對(duì)后坐阻力進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)和控制，無(wú)法滿(mǎn)足火炮多功能化發(fā)展需求。

盡管常規(guī)火炮依然是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的主角，但以電磁炮為代表的新原理火炮也開(kāi)始逐漸發(fā)展成熟，常規(guī)發(fā)射引起的巨大后坐載荷在新原理火炮上依然產(chǎn)生著重要的影響。中國(guó)科學(xué)院電工技術(shù)研究所的相關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，電磁炮在發(fā)射過(guò)程中產(chǎn)生的巨大載荷能夠使得炮尾部的匯流板發(fā)生斷裂，出現(xiàn)類(lèi)似常規(guī)火炮“膛炸”的危險(xiǎn)[20]。解決這一問(wèn)題的辦法之一就是按照傳統(tǒng)火炮彈性后坐的原理，設(shè)計(jì)一個(gè)電磁炮的反后坐裝置，對(duì)新原理火炮進(jìn)行后坐阻力控制。

綜上所述，現(xiàn)代火炮智能化、輕量化和多功能化的發(fā)展，以及新原理火炮的逐漸成熟，對(duì)后坐阻力產(chǎn)生了新的要求，這些新要求促使后坐阻力控制技術(shù)新發(fā)展。

2.2 后坐阻力控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

基于現(xiàn)階段火炮后坐阻力控制技術(shù)的研究進(jìn)展，結(jié)合火炮發(fā)展對(duì)后坐阻力的新要求，未來(lái)火炮后坐阻力控制技術(shù)一方面要緊跟傳統(tǒng)火炮智能化、輕量化、多功能化的趨勢(shì)進(jìn)行適應(yīng)性發(fā)展；另一方面還應(yīng)當(dāng)積極探索應(yīng)用于新原理火炮的創(chuàng)新性發(fā)展。后坐阻力控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代火炮信息化、系統(tǒng)化、模塊化發(fā)展進(jìn)程，提高火炮高自主性、高穩(wěn)定性、高適應(yīng)性的發(fā)展將具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.2.1 實(shí)時(shí)控制技術(shù)

雖然火炮后坐阻力控制技術(shù)在技術(shù)研究方面已經(jīng)取得了顯著的成果，但仍然無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代火炮發(fā)展的高自主、高穩(wěn)定、高適應(yīng)需求。因此，必須繼續(xù)對(duì)原有方案進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，在相應(yīng)控制技術(shù)發(fā)展的支持下進(jìn)行革新升級(jí)，對(duì)后坐阻力進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)控制，不僅能夠滿(mǎn)足智能化火炮的發(fā)展要求，同時(shí)也能夠提高火炮的射擊穩(wěn)定性和不同射擊條件下的適應(yīng)性，有利于火炮多用途發(fā)展。

2.2.2 減后坐優(yōu)化技術(shù)

減后坐技術(shù)是從根本上減少火炮射擊時(shí)作用在炮架上的力，是火炮輕量化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。良好的減后坐技術(shù)方案能夠有效地減少火炮后坐阻力，火炮后坐阻力控制技術(shù)與減后坐技術(shù)相結(jié)合，將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)減后坐技術(shù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化后坐阻力，減弱火炮振動(dòng)，以提高射擊穩(wěn)定性；減輕火炮質(zhì)量，以提高火炮機(jī)動(dòng)性。

2.2.3 通用化技術(shù)

傳統(tǒng)火炮的反后坐裝置一般都是根據(jù)火炮自身要求專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，不同型號(hào)的火炮通常不能互換，同一火炮在不同裝藥射擊條件下的后坐穩(wěn)定性也不盡相同，這給火炮戰(zhàn)場(chǎng)后勤維修保障增加了負(fù)擔(dān)。對(duì)現(xiàn)有反后坐裝置進(jìn)行通用化設(shè)計(jì)，使其滿(mǎn)足不同射擊條件下的穩(wěn)定射擊，在減輕戰(zhàn)場(chǎng)后勤維修保障的同時(shí)，還能提高火炮在不同用途時(shí)的火力轉(zhuǎn)換能力，提高作戰(zhàn)效率。

2.2.4 新原理技術(shù)

以電磁炮為代表的新原理火炮由于與傳統(tǒng)火炮發(fā)射原理不同，其后坐阻力規(guī)律也不相同，采用與傳統(tǒng)火炮相同的反后坐裝置盡管能夠滿(mǎn)足一定的要求，但不一定符合新原理火炮最優(yōu)的后坐運(yùn)動(dòng)要求，因此需要探索出符合新原理火炮自身要求的新型反后坐裝置。

3 結(jié)束語(yǔ)

筆者在分析國(guó)內(nèi)外火炮后坐阻力控制技術(shù)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出了火炮后坐阻力控制技術(shù)在現(xiàn)代火炮智能化、輕量化和多功能化的發(fā)展，以及新原理火炮技術(shù)逐漸成熟的態(tài)勢(shì)下的主要發(fā)展方向?？梢钥闯觯捎诨鹋诟咦灾餍?、高穩(wěn)定性、高適應(yīng)性的發(fā)展要求，使得火炮后坐阻力控制技術(shù)具有重要的研究意義和研究?jī)r(jià)值。目前，火炮后坐阻力控制技術(shù)尚處于初級(jí)階段，隨著不同原理的技術(shù)研究不斷深入，將有力地推動(dòng)火炮綜合性能的不斷提高，也必將為我國(guó)火炮事業(yè)的未來(lái)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。